Becquerel

Ra–226 sugárforrás, aktivitása 3300 Bq (3,3 kBq)

A becquerel (jele: Bq) ('be-kə-rel) az aktivitás származtatott SI-egysége. Definíció szerint egy becquerel az aktivitása annak a radioaktív anyagnak, amelyben másodpercenként egy atommag bomlik el. A becquerel az SI alapegységeivel kifejezve: Bq = s−1. Az elnevezés Henri Becquerel francia fizikus nevéből származik, aki 1903-ban megosztott Nobel-díjat kapott Pierre és Marie Curie-vel, elismerve ezzel a radioaktivitás felfedezése terén tett munkájukat.[1]

Definíció

1  Bq   =   1  s − 1   =   1   1 s {\displaystyle 1{\mbox{ Bq}}\ =\ 1{\mbox{ s}}^{-1}\ =\ 1\ {\frac {1}{\mbox{s}}}}

A másodperc reciprokával megegyező dimenziójú (s−1) egységre annak érdekében vezettek be különleges nevet, hogy azzal kifejezve a radioaktivitást elkerülhetőek legyenek a prefixumok összetévesztéséből származó potenciális veszélyek. Például, az 1 µs−1 (1 MBq) kifejezés értelmezhető úgy, mint 106 bomlás/másodperc: 1·10−6 s)−1 = 106 s−1 (azaz 106 Bq).[2]

A napjainkban csak a periodikus jelenségek frekvenciájának a megadására használatos hertz (Hz) dimenziója szintén a másodperc reciprokával egyenlő.[3]

Kapcsolata a curie-vel

A becquerel az aktivitás korábban használatos nem-SI-mértékegységét, a curie-t (Ci) váltotta fel, amelyet egy gramm rádium-226 aktivitása alapján definiáltak. A curie a meghatározás szerint 3,7·1010 s−1, azaz 37 GBq.[2]

Az aktivitás mértékegységei
becquerel
(SI) 		gigabecquerel curie mikrocurie
1 Bq ≡ 1 s−1 = 10−9 GBq = 2,7·10−11 Ci = 2,7·10−5 μCi
1 GBq = 109 Bq ≡ 109 s−1 = 0,027 Ci = 27 000 μCi
1 Ci = 3,7·1010 Bq = 37 GBq ≡ 3,7·1010 s−1 = 106 μCi
1 μCi = 37 000 Bq = 3,7·10−5 GBq = 10−6 Ci ≡ 3,7·104 s−1

Az aktivitás kiszámítása

Egy adott izotóp aktivitása (A) a következőképpen számolható:

A = m M ⋅ N A ⋅ ln ⁡ ( 2 ) T 1 / 2 {\displaystyle A={\frac {m}{M}}\cdot N_{\mathrm {A} }\cdot {\frac {\ln(2)}{T_{1/2}}}}

Ahol:

Például, egy gramm kálium 0,000118 gramm kálium-40 izotópot tartalmaz (minden más izotóp stabil); amelynek felezési ideje 1,248·109 év, azaz 39,38·1015 másodperc; moláris tömege 39,964 g/mol; következésképpen az aktivitása 31 Bq.[4]

Példák

  • A természetes kálium (40K) egy tipikus emberi szervezetben másodpercenként 4000 bomlást produkál, azaz aktivitása 4 kBq.[5]
  • A hirosimai atombomba-robbantás (14 kt TNT vagy 59 TJ) becslések szerint 8·1024 Bq (8 YBq, 8 jottabecquerel) aktivitást eredményezett.[6]

Jegyzetek

  1. ↑ BIPM - Becquerel. BIPM. (Hozzáférés: 2012. október 24.)
  2. ↑ a b Allisy, A. (1995), "From the curie to the becquerel", Metrologia 32 (6): 467–479, DOI 10.1088/0026-1394/31/6/006
  3. ↑ BIPM - Table 3. BIPM. [2007. június 18-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2012. október 24.)
  4. ↑ A fenti képletbe behelyettesítve: A k t i v i t a ´ s ( Bq ) =   0 , 000117   g 39 , 964   g ⋅ m o l − 1 ⋅ 6 , 022 ⋅ 10 23   m o l − 1 ⋅ 0 , 6931 39 , 38 ⋅ 10 15   s ≈ 31   s − 1 = 31   B q {\displaystyle Aktivit{\acute {a}}s\left({\mbox{Bq}}\right)=\ {\frac {0,000117\ \mathrm {g} }{39,964\ \mathrm {g\cdot mol^{-1}} }}\cdot 6,022\cdot 10^{23}\ \mathrm {mol^{-1}} \cdot {\frac {0,6931}{39,38\cdot 10^{15}\ \mathrm {s} }}\approx 31\ \mathrm {s^{-1}} =31\ \mathrm {Bq} }
  5. ↑ Radioactive human body — Harvard University Natural Science Lecture Demonstrations
  6. ↑ Michael J. Kennish, Pollution Impacts on Marine Biotic Communities , CRC Press, 1998, p. 74. ISBN 978-0-8493-8428-8.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Becquerel című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Sablon:SI-mértékegységek
  • m
  • v
  • sz
Alapegységek
Származtatott egységek
Elfogadott nem-SI egységek
Lásd még
  • Fizika Fizikaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap